Датчик питомих ожеледних та вітряних навантажень на проводи повітряних ліній електропередачі

1. Датчик питомих ожеледних та вітряних навантажень, який містить відрізок проводу лінії електропередачі, який відрізняється тим, що відрізок проводу виконаний у вигляді прямолінійного іміта тора, який складається із зовнішньої та внутрішньої частин, які закріплені шарнірно у МІСТІ розподілу частин імітатора на вертикальній панелі вимірюючого блока з можливістю обертального переміщення під дією ожеледних та вітряних навантажень, відносно вертикальної панелі вимірюючого блока, у якому також розміщені перетворювач лінійних переміщень, балансуючий важіль, урівноважені пружини та нагрівальний елемент. 2. Датчик за п.1, який відрізняється тим, що перетворювач лінійних переміщень виконаний резистивними потенціометрами з механічним зв'язком движків потенціометрів з внутрішньою частиною імітатора та зв'язком потенціометрів з корпусом вимірюючого блока. Винахід відноситься до електроенергетики і може використовуватися для одержання інформації у реальному часі про величини ожеледних та вітряних навантажень на відрізок фази проводу високовольтної лінії, відповідно накопичення та ці лева обробка такої інформації є основою для розроблення рекомендацій по обліку таких навантажень при проектуванні та експлуатації' споруд по фазним проводом підвищують до траверси опори через датчики зусилля. Такі датчики вимірюють результативне навантаження на провод повітряної1 лінії та спричиняють до зміни конструкції лінії електропередачі. Найбільше близько до запропонованого технічного рішення є сигналізатор ожеледних навантажень [5], прийнятий за прототип. Сигналізатор має відрізок проводу лінії' електропередачі, який розміщується горизонтально на вертикальній поворотній осі біля проводів лінії електропередачі на безпечній відстані. Відрізок проводу сигналізатора постійно направлений упоперек вітряного потоку, має термопару та нагрівальні елементи , які розташовані усередині відрізка проводу. За рахунок різниці температур у діаметрально протилежних боків відрізка провода здійснюється вимір початку ожеледних навантажень. Сигналізатор не дозволяє вимірювати ожеледне та вітрове навантаження на провода лінії електропередачі, не враховує кут між вітряним потоком і відрізком проводу, що знижує точність виміру. В основу винаходу поставлено задачу створити датчик для одночасного роздільного виміру у реальному часі питомих ожеледних та вітрових навантажень на відрізок фази проводу повітряної лінії електропередачі без зміни конструкції кріп вітряних ЛІНІЙ електропередач. Відомий пристрій для вимірювання та реєстрації пікових значень ожепедних та вітрових навантажень на розщеплюванної фази повітряних ліній електропередачі [1]. Цей пристрій містить реєстраційний елемент, який складається Із відрізка магнітної' стрічки та магнітної голівки, а також, вимірюючого механізму, виконаного флюгером, та покажчика швидкості. Вимірювання ожеледних та вітрових навантажень здійснюється по відхиленню дошки з магнітною голівкою і вимірюванню параметрів запису на магнітної стрічки, по яким оцінюють дію навантаження. Цей пристрій відрізняється складною конструкцією та в умовах покриття ожеледицею всіх частин пристрою, якщо його розмістити на відкритому повітрі, ефективність виміру знижується. Відомі також датчики ожеледних та вітрових навантажень [2; 3; 4], у яких гірлянду ізоляторів з Г со о CM 2067 лення фази. Вирішення поставленої задачі досягається за розрахунок того, що датчик питомих ожеледних та вітрових навантажень містить відрізок провода, виконаний у вигляді прямолінійного імітатора, який складається із зовнішньої та внутрішньої частин, які закріплені шарнірно у місті розподілу частин імітатора на вертикальній панелі вимірюю чого блоку. Імітатор має можливість обертального переміщення під дією ожеледних та вітряних навантажень, відносно вертикальної панелі вимірюю чого блока, у якому розміщені перетворювач лінійних переміщень, балансуючий важіль, урівноважені пружини та нагрівальний елемент. Крім цього, датчик може мати перетворювач лінійних переміщень, виконаний резистивними потенціометрами з механічним зв'язком движків потенціометрів з внутрішньою частиною імітатора та зв'язком потенціометрів з корпусом вимірюю чого блоку. Датчик розміщується на опорі на рівні проводів повітряної лінії, на відстані, яка допускається по умовам безпечного наближення до проводів, крім цього імітатор розміщується паралельно проводам повітряної лінії. На - схематично показано запропонований датчик. Для того, щоб одержати питоме навантаження, зовнішня частина імітатора проводу 1 має довжину один метр. Шарнірне кріплення 2 ВІДДІЛЯЄ зовнішню частину імітатора від внутрішньої 3 і забезпечує обертальне переміщення імітатора відносно вертикальної панелі вимірюючого блока 4. В середині вимірюючого блоку знаходиться внутрішня частина 3 - продовження імітатора 1, а також балансуючий важіль 5 для урівноваження ваги імітатора 1, горизонтальні урівноважуючи пружини 6,7, вертикальна пружина 8 для урівноваження навантажень від вітряних та ожеледних переміщень. Пружина одним кінцем, як і движки потенціометрів 9; 10 з'єднанні з вільним кінцем внутрішньої частини імітатора, а другим - з'єднанні з корпусом вимірюючого блока. Додатково, передбачається нагрівальний елемент 11, для нагрівання внутрішнього об'єму корпуса на (10-20)"С, відносно навколишнього середовища, що обмежує можливість утворення ожеледиці на шарнірному кріпленні та паморозі в середині вимірюючого блоку. Датчик працює таким чином. У початковому стані імітатор проводу 1, 3 розташовується на опорі лінії електропередачі паралельно проводу однієї із фаз, звичайно нижній на відстані, яка допускається по умовам безпечного наближення до проводів, які мають велику напругу. Паралельність імітатора та фазного проводу досягається за рахунок початкового урівноваження ваги імітатора 1 балансуючим важелем 5. Під ДІЄЮ ожеледнього та вітрового навантаження, імітатор відрізка проводу 1 здійснює поворот в залежності від напрямку дії вітрового навантаження вліво чи вправо, а також вниз, від дії ожеледнього навантаження, при цьому, внутрішня частина імітатора 3 переміщується, ВІДПОВІДНО, у протилежних напрямках. Ожеледні та вітряні навантаження, які діють на зовнішній імітатор 1, спричиняють зусилля на внутрішньому кінці імітатора 3, його переміщення урівноважується реакцією систем пружин 6, 7, 8. Розтягування та стиснення пружин трансформується у лінійне переміщення вимірювальних резисторів 9, 10. Зміна опору вимірювальних резисторів формує корисний сигнал у формі напруги або струму про механічне навантаження імітатора від вітру та ожеледиці. Корпус 4 вимірюючого блока виключає дію атмосферних осадків та вітру на вимірюючу частину датчика. Інформація про питомі ожеледні та вітрові навантаження на провода повітряної лінії електропередачі, одержана за допомогою датчика, аналізується і на її основі приймаються рішення про боротьбу з ожеледним навантаженням, чи зміцненні споруд повітряних ліній при проектуванні чи експлуатації". Література 1. Авторське свідоцтво SU 1821865 А1 кл. H02G7/00 2. Патент RU 2145758 С1 кл. H02G7/16 ' , 3. Патент RU 2165122 МКП 7 кл. H02G7/16 4. Патент RU 2109386 С1 кл. 6 H02G7/16 5. Авторське свідоцтво SU 1042118 А кл. H02G7/16 ФІГ. Комп'ютерна верстка А. Ярославцева Підписне Тираж 39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м. Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м. Київ, 04119